lncf

Левая нормированная простая факторизация

Описание

пример

fact = lncf(sys) вычисляет левую нормированную простую факторизацию модели динамической системы sys. Факторизация определяется:

sys=Ml1Nl,MlMl*+NlNl*=I.

Вот, Ml* обозначает сопряженный с Ml (см. ctranspose). . Возвращенная модель fact является минимальным пространством состояний реализации стабильной системы [Ml, Nl]. Эта факторизация используется в других нормализованных расчетах общего фактора, таких как снижение сложности модели (ncfmr) и синтез контроллера (ncfsyn).

пример

[fact,Ml,Nl] = lncf(sys) также возвращает общие множители Ml и Nl.

Примеры

свернуть все

Вычислите левую нормированную простую факторизацию системы SISO.

sys = zpk([1 -1+2i -1-2i],[-1 2+1i 2-1i],1);
[fact,Ml,Nl] = lncf(sys);

Исследуйте исходную систему и ее факторы.

sys
sys =
 
  (s-1) (s^2 + 2s + 5)
  --------------------
  (s+1) (s^2 - 4s + 5)
 
Continuous-time zero/pole/gain model.
zpk(Ml)
ans =
 
  0.70711 (s+1) (s^2 - 4s + 5)
  ----------------------------
    (s+1) (s^2 + 3.162s + 5)
 
Continuous-time zero/pole/gain model.
zpk(Nl)
ans =
 
  0.70711 (s-1) (s^2 + 2s + 5)
  ----------------------------
    (s+1) (s^2 + 3.162s + 5)
 
Continuous-time zero/pole/gain model.

Числители коэффициентов Ml и Nl являются знаменателем и числителем sys, соответственно. Таким образом, sys = Ml\Nl. lncf выбирает знаменатели таких факторов, что система [Ml(jω),Nl(jω)] является вектором модуля на всех частотах. Чтобы подтвердить это свойство факторизации, исследуйте сингулярные значения fact, что является стабильной минимальной реализацией [Ml(jω),Nl(jω)].

sigma(fact)

Figure contains an axes. The axes contains an object of type line. This object represents fact.

В пределах малой числовой ошибки сингулярное значение fact равен 1 (0 дБ) на всех частотах.

Вычислите левую нормированную простую факторизацию модели пространства состояний, которая имеет два выхода, два входа и три состояния.

rng(0); % for reproducibility
sys = rss(3,2,2);
[fact,Ml,Nl] = lncf(sys);

fact является стабильной минимальной реализацией факторизации, заданной [Ml,Nl].

isstable(fact)
ans = logical
   1

Другое свойство fact заключается в том, что его частотная характеристика F (jи) является ортогональной матрицей на всех частотах (F (jи) "F (джи) = I). Подтвердите это свойство путем исследования сингулярных значений fact. В пределах малой числовой ошибки сингулярные значения равны 1 (0 дБ) на всех частотах.

sigma(fact)

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line. This object represents fact.

Подтвердите, что факторы удовлетворяют sys = Ml\Nl путем исследования сингулярных значений обоих.

sigma(sys,'b-',Ml\Nl,'r--')

Figure contains an axes. The axes contains 4 objects of type line. These objects represent sys, untitled1.

Входные параметры

свернуть все

Входная система для факторизации, заданная как динамическая системная модель, такая как пространство состояний (ss) модель. Если sys является обобщенной моделью пространства состояний с неопределенными или настраиваемыми блоками системы управления, затем функция использует номинальное или текущее значение этих элементов. sys не может быть frd модель или модель с задержками по времени.

Выходные аргументы

свернуть все

Минимальная реализация [Ml,Nl], возвращенная как модель пространства состояний. fact является стабильным, и его частотная характеристика является ортогональной матрицей на всех частотах. Если sys имеет p выходы и m входы, затем fact имеет p выходы и m+p входы. fact имеет то же количество состояний, что и sys.

Простые левые факторы sys, возвращается как модели пространства состояний. Если sys имеет p выходы и m входы, затем:

  • Ml имеет p выходы и p входы.

  • Nl имеет p выходы и m входы.

Оба фактора имеют то же количество состояний, что и sys и то же A и C матрицы как fact.

Совет

  • fact является минимальной реализацией [Ml,Nl]. Если вам нужно использовать [Ml,Nl] или [Ml,Nl]' в расчетах лучше использовать fact чем конкатенировать факторы самостоятельно. Такая ручная конкатенация приводит к дополнительным (неминимальным) состояниям, что может привести к снижению числовой точности.

См. также

| |

Введенный в R2019a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте